JP2007001039A - Rubber continuous kneading method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、混練開始時の初流ロスを低減しうるゴム連続混練方法に関する。 The present invention relates to a rubber continuous kneading method capable of reducing initial flow loss at the start of kneading.
ゴムの連続混練は、補強剤や充填剤、可塑剤等の添加剤(但し、加硫剤及び加硫促進剤を除く。)をゴムに添加して混練するノンプロゴム混練と、ノンプロゴム混練で得られたゴム(ノンプロゴム)に加硫系薬品(加硫剤及び加硫促進剤)を添加して混練するファイナルゴム混練とに大別される。ファイナルゴム混練で得られたゴム(ファイナルゴム)は、例えば押出機により所定の断面形状にて押出成形された後、所定長さで切断されて加硫処理が施される。なお、ウェザーストリップ等の発泡成形品では、加硫系薬品と共に発泡剤が添加される。 Continuous kneading of rubber is obtained by non-pro rubber kneading in which additives (excluding vulcanizing agents and vulcanization accelerators) such as reinforcing agents, fillers and plasticizers are added to rubber and kneaded, and non-pro rubber kneading. It is roughly classified into final rubber kneading in which vulcanized chemicals (vulcanizing agent and vulcanization accelerator) are added to kneaded rubber (non-pro rubber) and kneaded. The rubber (final rubber) obtained by the final rubber kneading is extruded with a predetermined cross-sectional shape by, for example, an extruder, then cut at a predetermined length, and vulcanized. In the case of a foam molded product such as a weather strip, a foaming agent is added together with the vulcanizing chemical.
従来、上記のノンプロゴム混練またはファイナルゴム混練の原料ゴムとしては、リボン状またはシート状に成形されたものが用いられており、それらは所定長さにカッティングされて、或いは押出機を介して連続的に定量供給される(例えば、下記特許文献1参照)。一方、上記の原料ゴムとして、ペレット成形や粉砕等によって粉末状に成形されたものが用いられる場合もあり、かかる形態によれば、リボン状又はシート状の原料ゴムに比べて添加剤等の均一分散が容易に得られるというメリットがある。また、添加剤等を原料ゴムと同一の供給口から供給できることにより混合作用が早期に得られ、設備のコンパクト化を図ることができる。
Conventionally, as the raw rubber for the above non-pro rubber kneading or final rubber kneading, those formed into a ribbon shape or a sheet shape are used, and they are cut to a predetermined length or continuously through an extruder. (For example, refer to
しかしながら、粉末状の原料ゴムを連続混練機に供給した場合、混練開始時において、原料ゴムの初流が供給時の形態のまま吐出されたり、混練不十分な状態で吐出されたりするという問題があった。このようにして吐出されたゴムは、連続混練機に再度供給して混練し直すことができる場合もあるが、加硫系薬品を添加して行われるファイナルゴム混練では熱履歴が変わるために再利用ができず、ロス(初流ロス)となってコストの上昇及び生産性の低下を招いていた。 However, when powdered raw rubber is supplied to a continuous kneader, there is a problem that at the start of kneading, the initial flow of raw rubber is discharged in the form at the time of supply, or discharged in an insufficiently kneaded state. there were. In some cases, the rubber discharged in this way can be supplied again to the continuous kneader and kneaded again. However, the final rubber kneading performed by adding a vulcanizing chemical reinstates the heat history because it changes. It could not be used, resulting in a loss (initial loss), leading to an increase in cost and a decrease in productivity.
本発明者らは、この初流ロスについて鋭意研究したところ、原料ゴムの粒径に着目するに至った。即ち、原料ゴムの粒径が、連続混練機のスクリューやバレル、剪断ピン等の間に形成される間隙に比べて小さいために、連続混練機の混練ゾーンにて適切に混練されないと考えた。しかし、原料ゴムの粒径を比較的大きくした場合には、その嵩比重が小さくなるとともに搬送ゾーンでのバレルとの抵抗が大きくなるため、連続混練機の搬送能力が低下し、それに伴って処理効率が低下するという問題があった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理効率を低下させることなく、混練開始時の初流ロスを低減することができるゴム連続混練方法を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the rubber | gum continuous kneading method which can reduce the initial loss at the time of kneading | mixing, without reducing processing efficiency.
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係るゴム連続混練方法は、粉末状の原料ゴムを連続混練機に連続的に供給する供給工程と、前記連続混練機の混練ゾーンにて前記原料ゴムを混練する混練工程とを備えるゴム連続混練方法において、混練を開始する際、前記供給工程の前に、前記原料ゴムよりも粒径が大きいプレ供給ゴムを前記連続混練機に所定量供給するプレ供給工程を備え、前記混練工程が、前記プレ供給ゴムにより充填状態となった前記混練ゾーンに、前記原料ゴムを送り込んで混練するものである。 The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, the rubber continuous kneading method according to the present invention includes a supply step of continuously supplying powdery raw rubber to a continuous kneader, and a kneading step of kneading the raw rubber in a kneading zone of the continuous kneader. The rubber continuous kneading method comprises a pre-feeding step of supplying a predetermined amount of pre-feed rubber having a particle size larger than that of the raw rubber to the continuous kneader before starting the kneading when the kneading is started. In the process, the raw rubber is fed into the kneading zone filled with the pre-supplied rubber and kneaded.
本発明に係るゴム連続混練方法によれば、混練を開始する際、プレ供給ゴムが原料ゴムに先立って所定量供給されることにより、連続混練機の混練ゾーンには、まずプレ供給ゴムが到達し、それに続いて原料ゴムが到達する。また、プレ供給ゴムは原料ゴムよりも粒径が大きく、混練ゾーンに到達した際に比較的容易に充填され、原料ゴムはプレ供給ゴムにより充填状態となった混練ゾーンに送り込まれて混練される。このため、原料ゴムは混練ゾーンにて適切に可塑化され、連続混練機より供給時の形態のまま吐出されたり、混練不十分な状態で吐出されたりすることがなく、初流ロスを低減することができる。また、本発明は、所定量のプレ供給ゴムを混練開始時にのみ供給するものであり、連続的に供給される原料ゴムの粒径を大きくするものではないため、連続混練機の搬送能力及び処理効率を低下させることがない。 According to the rubber continuous kneading method according to the present invention, when the kneading is started, the pre-supplied rubber reaches the kneading zone of the continuous kneader first by supplying a predetermined amount of the pre-supplied rubber prior to the raw rubber. Subsequently, the raw rubber arrives. The pre-supplied rubber has a larger particle size than the raw rubber and is filled relatively easily when it reaches the kneading zone. The raw rubber is fed into the kneading zone filled with the pre-supplied rubber and kneaded. . For this reason, the raw rubber is appropriately plasticized in the kneading zone, and is not discharged from the continuous kneader as it is supplied or discharged in an insufficiently kneaded state, thereby reducing the initial flow loss. be able to. Further, the present invention supplies a predetermined amount of pre-supplied rubber only at the start of kneading, and does not increase the particle size of the continuously supplied raw rubber. There is no reduction in efficiency.
プレ供給工程におけるプレ供給ゴムの供給量は、混練開始時に最初に到達する混練ゾーンに充填しうる量であればよい。かかる供給量は、混練ゾーンの容積等に基づいて計算により求めることができるが、実験的に求めることもできる。なお、原料ゴムは、ノンプロゴム混練の場合には、天然ゴムやスチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)等に代表される各種のゴム材料となり、ファイナルゴム混練の場合には、ノンプロゴム混練で得られた非加硫性ゴム組成物(ノンプロゴム)となる。 The supply amount of the pre-feed rubber in the pre-feed step may be an amount that can be filled in the kneading zone that is reached first at the start of kneading. Such a supply amount can be obtained by calculation based on the volume of the kneading zone or the like, but can also be obtained experimentally. The raw rubber is a variety of rubber materials typified by natural rubber, styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), etc. in the case of non-pro rubber kneading, and in the case of final rubber kneading, the non-pro rubber kneading. The resulting non-vulcanizable rubber composition (non-pro rubber) is obtained.
上記において、前記連続混練機が、内径をD1とする円筒状のバレルと、前記バレル内で軸回りに回転し、軸径をD2とするスクリューとを備え、前記プレ供給ゴムの粒径dが(D1−D2)/2×0.5≦dを満たすものが好ましい。 In the above, the continuous kneader includes a cylindrical barrel having an inner diameter of D1 and a screw rotating around the axis in the barrel and having an axis diameter of D2, and the particle size d of the pre-feed rubber is Those satisfying (D1-D2) /2×0.5≦d are preferable.
上記構成によれば、プレ供給ゴムが連続混練機のスクリューとバレル内面との間を素通りし難くなり、混練開始時の混練ゾーンに到達した際により容易に充填され、原料ゴムの初流ロスを効果的に低減することができる。ここで、プレ供給ゴムの粒径dは、JISZ8801の篩を用いて所定量(例えば1kg)を篩い分けして、各篩上に残った重量を測定し、各篩の目開き×重量%の総和により得られる平均粒径とする。なお、粉砕によって得られたプレ供給ゴムにおいては、上式を満たさない小粒径ゴムが含まれるため、予めこれらを篩等で除去したものを使用することが好ましい。 According to the above configuration, it becomes difficult for the pre-supplied rubber to pass between the screw of the continuous kneading machine and the inner surface of the barrel, and when the rubber reaches the kneading zone at the start of kneading, the pre-supplied rubber is filled more easily. It can be effectively reduced. Here, the particle diameter d of the pre-supplied rubber is obtained by sieving a predetermined amount (for example, 1 kg) using a JISZ8801 sieve, and measuring the weight remaining on each sieve. The average particle size obtained by the sum is taken. In addition, since the pre-feed rubber obtained by pulverization includes small-diameter rubber that does not satisfy the above formula, it is preferable to use a rubber that has been previously removed with a sieve or the like.
上記において、前記プレ供給ゴムが粉末状であり、前記プレ供給工程前に、前記プレ供給ゴムに塗布されている防着剤を除去するための防着剤除去工程を備えるものが好ましい。 In the above, it is preferable that the pre-supplied rubber is in a powder form and includes an anti-adhesive removing step for removing the anti-adhesive applied to the pre-supplied rubber before the pre-feeding step.
通常、ペレット成形や粉砕等により得られる粉末状のゴムには、凝集を防止するための防着剤が塗布される。しかし、粉末状のプレ供給ゴムに防着剤が塗布されていると、それに起因してバレル等との摩擦が小さくなり、混練ゾーンでの滞留時間が短くなる傾向にあるため、プレ供給ゴムが混練ゾーンで充填されにくい場合がある。そこで、プレ供給工程前に防着剤を除去する工程を備えることにより、プレ供給ゴムとバレル等との摩擦の低下を回避することができ、プレ供給ゴムが混練ゾーンに充填された状態が適切に得られる。その結果、原料ゴムが混練ゾーンにて確実に混練され、初流ロスを好適に低減することができる。 Usually, a powdery rubber obtained by pellet molding or pulverization is coated with an adhesion preventing agent for preventing aggregation. However, if an anti-adhesive agent is applied to the powdered pre-supplied rubber, the friction with the barrel or the like tends to be reduced due to this, and the residence time in the kneading zone tends to be shortened. It may be difficult to fill in the kneading zone. Therefore, by providing a step of removing the anti-adhesive agent before the pre-feeding step, it is possible to avoid a decrease in friction between the pre-feed rubber and the barrel, etc., and the state where the pre-feed rubber is filled in the kneading zone is appropriate. Is obtained. As a result, the raw rubber is reliably kneaded in the kneading zone, and the initial flow loss can be suitably reduced.
上記において、前記プレ供給工程前に前記プレ供給ゴムを予熱するゴム予熱工程、及び、前記混練ゾーンを前記プレ供給ゴムが充填されるまで予熱する混練ゾーン予熱工程の、少なくとも一方を備えるものが好ましい。 In the above, it is preferable to include at least one of a rubber preheating step for preheating the pre-feed rubber before the pre-feed step and a kneading zone pre-heating step for preheating the kneading zone until the pre-feed rubber is filled. .
上記構成によれば、混練ゾーンにおけるプレ供給ゴムの粘着性が高められ、プレ供給ゴムが混練ゾーンに充填された状態が効果的に得られる。その結果、原料ゴムが混練ゾーンにて確実に混練され、初流ロスを好適に低減することができる。なお、連続混練機が複数の混練ゾーンを有する場合には、その全てを予熱する必要はなく、少なくともプレ供給ゴムが最初に到達する混練ゾーンを予熱すればよい。 According to the said structure, the adhesiveness of the pre supply rubber | gum in a kneading zone is improved, and the state with which the pre supply rubber | gum was filled in the kneading zone is obtained effectively. As a result, the raw rubber is reliably kneaded in the kneading zone, and the initial flow loss can be suitably reduced. When the continuous kneader has a plurality of kneading zones, it is not necessary to preheat all of them, and at least the kneading zone where the pre-supplied rubber reaches first may be preheated.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、下記実施形態ではファイナルゴム混練の例を示すが、本発明は、ノンプロゴム混練とファイナルゴム混練のいずれに対しても適用することができるものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, although the example of final rubber kneading is shown in the following embodiment, the present invention can be applied to both non-pro rubber kneading and final rubber kneading.
<第1実施形態>
図1は、ゴム連続混練設備の概略構成図である。図2は、図1におけるA−A断面図である。このゴム連続混練設備は、連続混練機1と、連続混練機1に原料ゴムを定量供給するためのゴム供給装置20と、連続混練機1に加硫系薬品を定量供給するための薬品供給装置30とを備えている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rubber continuous kneading facility. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The rubber continuous kneading equipment includes a
連続混練機1は、ゴムの連続混練を行うスクリュー10と、スクリュー10を内蔵する円筒状のバレル2とを備える。スクリュー10は、マンドレル11の表面に薄板からなるフィン状のスクリュー羽根12を突設して形成されており、バレル2の端部に設けられたスクリュー駆動装置13に片持ち状に支持されている。スクリュー10はスクリュー駆動装置13によって駆動され、軸回りに所定速度で回転しながら、軸方向に所定距離を往復動可能に構成されている。
The
スクリュー10は、混練作用が大きい混練用セグメント14と、搬送作用が大きい搬送用セグメント15とが軸方向に交互に連設されてなり、前者が連続混練機の混練ゾーン8を構成し、後者が連続混練機の搬送ゾーン9を構成している。なお、混練ゾーン8及び搬送ゾーン9の長さ及び個数は、目的に応じて適宜変更することができる。本実施形態の混練用セグメント14には、図2に示すように、スクリュー羽根12の1ピッチ間に3つの切欠き部が等間隔に形成されており、隣接ピッチの切欠き部は同じ位相で配されている。一方、搬送用セグメント15には、混練用セグメント14よりも大きいピッチでスクリュー羽根12が形成されており、1ピッチ間に1つの切欠き部(不図示)が形成されている。
In the
バレル2は、複数の筒状ブロックが長手方向に連設されてなり、その一端にスクリュー駆動装置13が設けられていると共に、その他端に吐出口3が形成されている。吐出口3には、ゴムを所定の断面形状で押出成形するためのダイ(不図示)が設けられる。バレル2のスクリュー駆動装置13側の上面には供給口4が設けられており、原料ゴム及び加硫系薬品の供給経路を構成する筒状のシュータ5が接続されている。シュータ5の上端には漏斗状のホッパー6が連設されており、後述するように原料ゴム及び加硫系薬品が同一の供給口4から供給される。
The
本実施形態では、供給口4の直下部分に搬送用セグメント15が配置されている。バレル2の内面には複数本の剪断ピン7が突設されており、図2に示すようにスクリュー羽根12の切欠き部に侵入して、混練用セグメント14での混練作用を高めうるように構成されている。また、剪断ピン7は、搬送用セグメント15のスクリュー羽根12の切欠き部にも侵入し、スクリュー10後退時のゴムの逆流を防止する効果を奏する。このような連続混練機は公知であり、例えばコペリオン社製「BUSS Kneader」が好適な装置として挙げられる。
In the present embodiment, a
ゴム供給装置20及び薬品供給装置30は、シュータ5の上方に配置されている。ゴム供給装置20は、粉末状の原料ゴムを収容するホッパー21と、ホッパー21下部から排出された原料ゴムを水平方向に搬送するベルトコンベア22とを有する重量式ベルトフィーダにより構成されている。ベルトコンベア22のベルト下には、通過流量(重量)を検出するロードセルが設けられており、ホッパー6に原料ゴムが定量投入されるように搬送速度が調整される。また、薬品供給装置30は、加硫系薬品を収容するホッパー31と、ホッパー31下部に連結された単軸または二軸のスクリュー32とを有する重量式スクリューフィーダにより構成されている。加硫系薬品の切出量は装置全体の重量に基づいて求められ、ホッパー6に加硫系薬品が定量投入されるようにスクリュー32の回転数が調整される。なお、図1には、薬品供給装置30を1台だけ図示しているが、実際には加硫剤及び加硫促進剤の各々について設けられる。
The
ゴム連続混練設備は、原料ゴム及び加硫系薬品の供給量や混練量を制御するための制御装置(不図示)を備えている。制御装置は、原料ゴムと加硫系薬品との混合比率が一定になるように、連続混練機1、ゴム供給装置20及び薬品供給装置30の制御を行う。
The rubber continuous kneading equipment includes a control device (not shown) for controlling the supply amount and kneading amount of raw rubber and vulcanizing chemicals. The control device controls the
次に、上記のゴム連続混練設備を用いたファイナルゴム混練について説明する。まず、ゴム供給装置20のホッパー21に原料ゴムが供給されるとともに、薬品供給装置30のホッパー31に加硫系薬品が供給される。本実施形態はファイナルゴム混練の例であり、原料ゴムとして、補強剤や充填剤、可塑剤等の添加剤をゴムに添加し、混練して得られた非加硫性ゴム組成物(ノンプロゴム)が用いられる。
Next, final rubber kneading using the rubber continuous kneading equipment will be described. First, the raw rubber is supplied to the
原料ゴムは、ペレット成形や粉砕等により得られた粉末状のゴムであり、その形状及び寸法は特に限定されるものではない。但し、その粒径は(バレルの内径D1−スクリューの軸径(マンドレルの直径)D2)/2よりも小さいものが一般的であり、それを越える場合には、嵩比重が小さくなって供給口4への入り込み効率が低下したり、可塑化前に搬送ゾーン9でのバレル2の内面との抵抗が大きくなるために連続混練機1の搬送能力が低下したりする傾向にある。また、原料ゴムには、凝集を防止するための防着剤が塗布されている。防着剤としては、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム、クレー、タルク、シリカ等の有機または無機の非凝集性粉末が使用できる。
The raw rubber is a powdered rubber obtained by pellet molding or pulverization, and the shape and dimensions thereof are not particularly limited. However, the particle diameter is generally smaller than (barrel inner diameter D1—screw shaft diameter (mandrel diameter) D2) / 2, and if it exceeds this, the bulk specific gravity becomes smaller and the supply port becomes smaller. 4 and the resistance to the inner surface of the
上記の原料ゴム及び加硫系薬品は、所定の混合比率となるようにそれぞれホッパー6に定量投入され、シュータ5を経由して連続混練機1に供給される(前記供給工程に相当する。)。原料ゴムは、スクリュー10の回転により図1右側に向かって搬送され、その回転と同期してスクリュー10が軸方向に所定距離を往復動することにより、混練ゾーン8においてスクリュー羽根12やバレル2の内面、剪断ピン7で切断されて剪断作用を受け、混練が効果的に行われる。各混練ゾーン8を経て吐出口3に到達した原料ゴムは、加硫系薬品と混練された状態で吐出される。
The above raw rubber and vulcanized chemicals are respectively quantitatively introduced into the
上記において、本発明では、混練を開始する際、原料ゴムの供給に先立って、原料ゴムよりも粒径が大きいプレ供給ゴムが連続混練機1に所定量供給され(前記プレ供給工程に相当する。)、そのプレ供給ゴムに続けて原料ゴムが供給される。プレ供給ゴムの供給は、所定量のプレ供給ゴムを予めベルトコンベア22上の排出側付近に配置しておくことで簡易に行うことができるが、手作業によりホッパー6に所定量投入するものでも構わない。
In the present invention, in the present invention, when starting kneading, a predetermined amount of pre-supplied rubber having a particle size larger than that of the raw rubber is supplied to the
原料ゴムに先立ってプレ供給ゴムが供給されることにより、最も上流に位置する混練ゾーン8aには、まずプレ供給ゴムが到達し、それに続いて原料ゴムが到達する。原料ゴムよりも粒径が大きいプレ供給ゴムは、混練ゾーン8aに到達した際に可塑化と同時に充填され、原料ゴムはプレ供給ゴムにより充填状態となった混練ゾーン8aに送り込まれて混練される(前記混練工程に相当する。)。この充填状態は、平常運転時においてゴム連続混練が定常的に行われる状態の混練ゾーンと同程度にゴムが充填されている状態であればよい。原料ゴムは、混練ゾーン8aにて適切に可塑化され、粉末状の形態で吐出されたり、混練不十分な状態で吐出されたりすることなく、初流ロスを低減することができる。
By supplying the pre-supplied rubber prior to the raw rubber, the pre-supplied rubber first reaches the kneading
プレ供給ゴムの形態は、特に限られるものではなく、例えば短尺のリボン状であっても構わないが、ペレット成形や粉砕等により得られる粉末状であることが加硫系薬品の分散性や処理効率の点から好ましい。かかる場合、プレ供給ゴムの粒径dは、(D1−D2)/2×0.5≦d≦(D1−D2)/2を満たすものが好ましい。d<(D1−D2)/2×0.5であると、プレ供給ゴムがスクリュー10とバレル2の内面との間を素通りし易くなり、プレ供給ゴムを供給することによる上述した効果が小さくなる傾向にある。一方、d>(D1−D2)/2であると、供給口4への入り込み効率が低下する場合がある。
The form of the pre-supplied rubber is not particularly limited and may be, for example, a short ribbon shape, but the powder form obtained by pellet molding or pulverization may disperse or treat vulcanized chemicals. It is preferable from the viewpoint of efficiency. In such a case, the particle diameter d of the pre-feed rubber preferably satisfies (D1-D2) /2×0.5≦d≦ (D1-D2) / 2. When d <(D1-D2) /2×0.5, the pre-supplied rubber easily passes between the
プレ供給ゴムは、原料ゴムと同じ配合のゴムからなるものが好ましく、これによりプレ供給ゴムからなる初流を製品として採用することができ、初流ロスの発生をゼロにすることができる。なお、かかる場合には、プレ供給ゴムの供給と共に加硫系薬品の供給も行われる。一方、プレ供給ゴムは、原料ゴムと異なる配合のゴムからなるものでも構わない。かかる場合には、プレ供給ゴムからなる初流ロスが極少量発生するが、原料ゴムの初流ロスは低減される。 The pre-supplied rubber is preferably made of rubber having the same composition as the raw rubber, so that the initial flow made of the pre-supplied rubber can be adopted as a product, and the occurrence of initial flow loss can be made zero. In such a case, the vulcanized chemicals are supplied together with the pre-supplied rubber. On the other hand, the pre-feed rubber may be made of rubber having a different composition from the raw rubber. In such a case, a very small initial flow loss made of pre-supplied rubber is generated, but the initial flow loss of the raw rubber is reduced.
原料ゴムと同じ配合のプレ供給ゴムは、原料ゴムとなるゴム(本実施形態ではノンプロゴム)を上述したサイズに成形することで得られるが、過去ロットの後流ロスとなったゴムを利用してもよい。後流ロスとは、混練の終了段階において、ダイの中に残存したり混練不十分の状態で吐出されたりしたものである。かかる後流ロスは、上流側のゴム充填率が低いことに起因したものであり、配合の面では何ら問題はない。本実施形態はファイナルゴム混練であるため、後流ロスとしては、前工程であるノンプロゴム混練で発生したものが対象となる。 The pre-supplied rubber having the same composition as the raw rubber is obtained by molding the raw rubber (non-pro rubber in this embodiment) into the above-mentioned size. Also good. The wake loss is one that remains in the die or is discharged in an insufficiently kneaded state at the end of kneading. Such wake loss is caused by a low upstream rubber filling rate, and there is no problem in terms of blending. Since the present embodiment is final rubber kneading, the wake loss is targeted for non-pro rubber kneading that is the previous step.
<第2実施形態>
以下、本発明の第2実施形態について、上記の第1実施形態と共通する構成の説明を省略しつつ、相違点を中心に説明する。
Second Embodiment
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described focusing on the differences while omitting the description of the configuration common to the first embodiment.
図3に示すゴム連続混練設備は、図1に示したゴム連続混練設備と略同様に構成されているが、連続混練機1のバレル2の略中央の上面に供給口16が設けられており、薬品供給装置30が供給口16に接続されたシュータ5の上方に配置されている点で異なる。供給口4及び供給口16の直下部分は、それぞれ搬送用セグメント15から構成される搬送ゾーン9であり、それらの間には混練用セグメント14から構成される混練ゾーン8が配されている。即ち、本実施形態では、原料ゴムと加硫系薬品とが異なる供給口から供給され、原料ゴムが一旦可塑化された後に加硫系薬品との混練が行われる。
The rubber continuous kneading equipment shown in FIG. 3 is configured in substantially the same way as the rubber continuous kneading equipment shown in FIG. 1, but a
本実施形態で用いられるプレ供給ゴムは粉末状であり、凝集を防止するための防着剤が成形時に塗布されている。プレ供給ゴムは、第1実施形態と同様に原料ゴムに先立って連続混練機1に供給されるが、本実施形態では、その前にプレ供給ゴムに塗布されている防着剤が除去される(前記防着剤除去工程に相当する。)。これにより、プレ供給ゴムとバレル2等との摩擦の低下を回避することができ、プレ供給ゴムが混練ゾーン8aに充填された状態が適切に得られる。その結果、原料ゴムが混練ゾーン8aにて確実に混練され、初流ロスを好適に低減することができる。
The pre-supplied rubber used in the present embodiment is in a powder form, and an adhesion preventing agent for preventing aggregation is applied at the time of molding. The pre-supplied rubber is supplied to the
防着剤の除去方法は特に限定されるものではなく、手作業による拭き取りや水洗い等でも構わない。また、防着剤が炭酸カルシウムからなる場合には、プレ供給ゴムを希酢酸溶液中に浸漬して撹拌し、防着剤を溶融除去するものでもよい。なお、本実施形態では、プレ供給ゴムが最初に到達する混練ゾーン8aの下流側に隣接する搬送ゾーン9に加硫系薬品が供給されるため、加硫系薬品によってプレ供給ゴムとバレル2等との摩擦が小さくなることがない。
The method for removing the anti-adhesive agent is not particularly limited, and may be manual wiping or washing with water. When the anti-adhesive agent is made of calcium carbonate, the pre-supplied rubber may be immersed in a dilute acetic acid solution and stirred to melt and remove the anti-adhesive agent. In this embodiment, since the vulcanized chemical is supplied to the
また、本実施形態では、プレ供給ゴムを連続混練機1に供給する前に、オーブン等の加熱手段を用いてプレ供給ゴムを所定温度に予熱する工程(前記ゴム予熱工程に相当する。)を備える。これにより、プレ供給ゴムの粘着性が高められ、プレ供給ゴムが混練ゾーン8aに充填された状態が効果的に得られる。その結果、原料ゴムが混練ゾーン8aにて確実に混練され、初流ロスを低減することができる。予熱温度は、プレ供給ゴムが混練ゾーン8aに充填されるのに有利な粘着性を発揮する温度であればよく、例えば70〜100℃程度の温度が例示される。
Further, in the present embodiment, before supplying the pre-supplied rubber to the
<別実施形態>
(1)本発明は、原料ゴム及びプレ供給ゴムの配合について特定のものに限定されるものではない。また、前述の実施形態ではファイナルゴム混練における例を示したが、本発明はノンプロゴム混練の場合にも用いることができる。
<Another embodiment>
(1) This invention is not limited to a specific thing about the mixing | blending of raw rubber and pre-feed rubber. Moreover, although the example in final rubber kneading was shown in the above-mentioned embodiment, this invention can be used also in the case of non-pro rubber kneading.
(2)前述の第2実施形態では、連続混練機に供給する前にプレ供給ゴムを予熱する例を示したが、本発明は、これに代えてまたは加えて、混練ゾーン8aをプレ供給ゴムが充填されるまで予熱する工程(前記混練ゾーン予熱工程に相当する。)を備えるものでもよい。かかる構成によっても、上述した作用効果が効果的に奏される。混練ゾーン8aの予熱は、例えばヒーターや温水等によって、プレ供給ゴムが混練ゾーン8aに充填されるのに有利な粘着性を発揮する温度、例えば70〜100℃程度で行われる。また、混練ゾーン8aに加えて、その上流側に位置する搬送ゾーンも予熱することが好ましい。このような温度調節可能なバレルを有する連続混練機は公知であり(例えば上記特許文献1参照)、従来はファイナルゴム混練において20〜40℃程度の冷却保持に用いられている。
(2) In the second embodiment described above, an example in which the pre-feed rubber is preheated before being supplied to the continuous kneader has been shown. However, in the present invention, instead of or in addition to this, the kneading
本発明の構成と効果を具体的に示すため、ファイナルゴム混練を実際に行い、混練開始時の初流ロスについて調査した。ファイナルゴム混練では、原料ゴムとしてSBR系ノンプロゴムを使用し、加硫系薬品として加硫剤である硫黄(粉体)と加硫促進剤CBS(化学名:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド)(粉体)とを使用した。ゴムの配合部数(phr)は、表1に示すように、SBR系ノンプロゴム165phrに対して、硫黄を2.0phr、加硫促進剤CBSを1.5phrとした。 In order to specifically show the configuration and effects of the present invention, final rubber kneading was actually performed, and the initial flow loss at the start of kneading was investigated. In final rubber kneading, SBR non-pro rubber is used as raw rubber, sulfur (powder) as vulcanizing agent and vulcanization accelerator CBS (chemical name: N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfene) as vulcanizing chemical. Amide) (powder). As shown in Table 1, the amount of rubber blended (phr) was 2.0 phr for sulfur and 1.5 phr for the vulcanization accelerator CBS relative to 165 phr for the SBR non-pro rubber.
比較例1
図1に示す構成のゴム連続混練設備を使用し、プレ供給工程を行わずに、混練開始時から原料ゴムを供給してファイナルゴム混練を行った。原料ゴムには、粉砕機(12mmメッシュスクリーン使用)により上記ノンプロゴムを平均粒径5.4mmの粉砕品に成形し、防着剤(炭酸カルシウム)を塗布したもの(NP1と呼ぶ。)を使用した。
Comparative Example 1
The rubber continuous kneading equipment having the configuration shown in FIG. 1 was used, and final rubber kneading was performed by supplying raw rubber from the start of kneading without performing the pre-feeding step. The raw rubber used was a non-pro rubber formed into a pulverized product having an average particle size of 5.4 mm by a pulverizer (using a 12 mm mesh screen) and coated with an anti-adhesive (calcium carbonate) (referred to as NP1). .
比較例2
図1に示す構成のゴム連続混練設備を使用し、プレ供給工程を行わずに、混練開始時から原料ゴムを供給してファイナルゴム混練を行った。原料ゴムには、5mm角タイプのシートペレタイザーにより、上記ノンプロゴムを平均粒径4.7mmの角ペレットに成形し、防着剤(炭酸カルシウム)を塗布したもの(NP2と呼ぶ。)を使用した。
Comparative Example 2
The rubber continuous kneading equipment having the configuration shown in FIG. 1 was used, and final rubber kneading was performed by supplying raw rubber from the start of kneading without performing the pre-feeding step. The raw rubber used was a non-pro rubber formed into square pellets having an average particle size of 4.7 mm by a 5 mm square sheet pelletizer and coated with an anti-corrosion agent (calcium carbonate) (referred to as NP2).
実施例1
図1に示す構成のゴム連続混練設備を使用し、混練を開始する際に、原料ゴムに先立ってプレ供給ゴムを供給してファイナルゴム混練を行った。原料ゴムには、上記NP1の原料ゴムを使用した。また、プレ供給ゴムには、ナイフで10〜12mm角に粗切断することにより平均粒径10.7mmの粗切断品として、防着剤(炭酸カルシウム)を塗布したSBRポリマーを使用した。
Example 1
The rubber continuous kneading equipment having the configuration shown in FIG. 1 was used, and when starting kneading, the pre-supplied rubber was supplied prior to the raw rubber, and final rubber kneading was performed. As the raw rubber, the raw rubber of NP1 was used. In addition, as the pre-supplied rubber, an SBR polymer coated with an anti-corrosion agent (calcium carbonate) was used as a rough cut product having an average particle diameter of 10.7 mm by rough cutting into 10 to 12 mm square with a knife.
実施例2
図1に示す構成のゴム連続混練設備を使用し、混練を開始する際に、原料ゴムに先立ってプレ供給ゴムを供給してファイナルゴム混練を行った。原料ゴムには、上記NP1の原料ゴムを使用した。また、プレ供給ゴムには、過去ロットで後流ロスとなった上記のノンプロゴムを、ナイフで10〜12mm角に粗切断することにより平均粒径10.5mmの粗切断品として、防着剤(炭酸カルシウム)を塗布したもの(NP3と呼ぶ。)を使用した。
Example 2
The rubber continuous kneading equipment having the configuration shown in FIG. 1 was used, and when starting kneading, the pre-supplied rubber was supplied prior to the raw rubber, and final rubber kneading was performed. As the raw rubber, the raw rubber of NP1 was used. In addition, the pre-supplied rubber has the above-mentioned non-pro rubber, which has been lost behind in the past lot, as a rough cut product having an average particle diameter of 10.5 mm by rough cutting to 10 to 12 mm square with a knife, The one coated with calcium carbonate (referred to as NP3) was used.
実施例3
図1に示す構成のゴム連続混練設備を使用し、混練を開始する際に、原料ゴムに先立ってプレ供給ゴムを供給してファイナルゴム混練を行った。原料ゴムには、上記NP1の原料ゴムを使用した。また、プレ供給ゴムには、10mm角タイプのシートペレタイザーにより、上記のノンプロゴムを平均粒径9.5mmの角ペレットに成形したもの(NP4と呼ぶ。)を使用した。
Example 3
The rubber continuous kneading equipment having the configuration shown in FIG. 1 was used, and when starting kneading, the pre-supplied rubber was supplied prior to the raw rubber, and final rubber kneading was performed. As the raw rubber, the raw rubber of NP1 was used. The pre-supplied rubber was a non-pro rubber molded into square pellets having an average particle size of 9.5 mm (referred to as NP4) using a 10 mm square type sheet pelletizer.
実施例4
図2に示す構成のゴム連続混練設備を使用し、混練を開始する際に、原料ゴムに先立ってプレ供給ゴムを供給してファイナルゴム混練を行った。原料ゴムには、上記NP2の原料ゴムを使用した。また、プレ供給ゴムには、粉砕機(15mmメッシュスクリーン使用)により上記ノンプロゴムを平均粒径7.0mmの粉砕品に成形し、目開き6.7mmの篩を用いて小粒径ゴムを除去してから希酢酸溶液中に浸漬して撹拌し、防着剤を溶融除去して水洗後乾燥させたもの(NP5と呼ぶ。)を使用した。
Example 4
When the rubber continuous kneading equipment having the configuration shown in FIG. 2 was used and kneading was started, the pre-supplied rubber was supplied prior to the raw rubber to perform final rubber kneading. As the raw rubber, the raw rubber of NP2 was used. For pre-supplied rubber, the above non-pro rubber is formed into a pulverized product having an average particle size of 7.0 mm using a pulverizer (using a 15 mm mesh screen), and the small particle size rubber is removed using a sieve having an aperture of 6.7 mm. Then, it was immersed in a dilute acetic acid solution and stirred, and the anti-adhesive was removed by melting, washed with water and dried (referred to as NP5).
上記いずれのゴム混練においても、連続混練機として、コペリオン社製BUSS Kneader MKS−70(スクリューのL/D(長さ/軸径):8、バレルの内径D1:70mm、スクリューの軸径D2:45mm)を使用し、スクリューの回転数を130rpm、処理量を100kg/hとした。また、実施例1〜4におけるプレ供給ゴムの供給量はそれぞれ70gとした。結果を表2に示す。 In any of the above rubber kneading, as a continuous kneader, CUSPERION BUSS Kneader MKS-70 (screw L / D (length / shaft diameter): 8, barrel inner diameter D1: 70 mm, screw shaft diameter D2: 45 mm), the number of revolutions of the screw was 130 rpm, and the throughput was 100 kg / h. Moreover, the supply amount of the pre-supply rubber in Examples 1 to 4 was 70 g. The results are shown in Table 2.
表2より、比較例1、2では、粉末状の原料ゴムが供給時の形態のまま排出される原形状排出分と、原料ゴムが混練不十分な状態で排出される混練不良分(物性不良を含む。)とが確認され、それぞれ4kg弱の初流ロスが発生したことがわかる。一方、実施例1では、原形状排出分が発生しておらず、原料ゴムと異なる配合のプレ供給ゴムが混練された分が物性不良分としてロスになったのみであり、初流ロスが抑制されていることがわかる。また、実施例2〜4では、原料ゴムに先立ってプレ供給ゴムを供給することにより、原形状排出及び混練不良が発生しておらず、初流ロスが効果的に抑制されていることがわかる。実施例4は、原料ゴム及びプレ供給ゴムの粒径が比較的小さいものであるが、防着剤を除去したことによる効果が奏されており、初流ロスが好適に抑制されている。 From Table 2, in Comparative Examples 1 and 2, the raw material discharge portion in which the powdery raw rubber is discharged as it is in the form of supply, and the kneading failure (physical property failure) in which the raw rubber is discharged in an insufficiently kneaded state It is confirmed that an initial loss of less than 4 kg occurred. On the other hand, in Example 1, there was no discharge of the original shape, and the amount of kneading of the pre-supplied rubber having a different composition from the raw rubber was lost as a physical property defect, and the initial flow loss was suppressed. You can see that Moreover, in Examples 2-4, it turns out that the original shape discharge | emission and the kneading | mixing failure have not generate | occur | produced by supplying pre-supply rubber | gum prior to raw material rubber | gum, and the initial flow loss is suppressed effectively. . In Example 4, although the particle sizes of the raw rubber and the pre-supplied rubber are relatively small, the effect obtained by removing the anti-adhesive agent is exerted, and the initial flow loss is suitably suppressed.
1 連続混練機
2 バレル
4 供給口
7 剪断ピン
8 混練ゾーン
8a 最も上流側に位置する混練ゾーン
9 搬送ゾーン
10 スクリュー
12 スクリュー羽根
14 混練用セグメント
15 搬送用セグメント
20 ゴム供給装置
30 薬品供給装置
D1 バレルの内径
D2 スクリューの軸径
DESCRIPTION OF
Claims (4)
混練を開始する際、前記供給工程の前に、前記原料ゴムよりも粒径が大きいプレ供給ゴムを前記連続混練機に所定量供給するプレ供給工程を備え、
前記混練工程が、前記プレ供給ゴムにより充填状態となった前記混練ゾーンに、前記原料ゴムを送り込んで混練するものであることを特徴とするゴム連続混練方法。 In a rubber continuous kneading method comprising a supply step of continuously supplying powdery raw rubber to a continuous kneader, and a kneading step of kneading the raw rubber in a kneading zone of the continuous kneader,
When starting kneading, before the supplying step, a pre-supplying step of supplying a predetermined amount of pre-supplied rubber having a particle size larger than the raw rubber to the continuous kneader,
The rubber continuous kneading method, wherein the kneading step is to feed and knead the raw rubber into the kneading zone filled with the pre-feed rubber.
Any one of Claims 1-3 provided with at least one of the rubber | gum preheating process which preheats the said pre-feed rubber before the said pre-feed process, and the kneading | mixing zone pre-heating process which preheats the said kneading | mixing zone until the said pre-feed rubber is filled. The rubber continuous kneading method according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005180694A JP2007001039A (en) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | Rubber continuous kneading method |
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